你是否想過,深夜奔馳在高速公路上的智能汽車,如何精準識別側(ce) 後方突然逼近的車輛?或者,你家中的掃地機器人,又是如何在桌椅腿叢(cong) 林中靈活穿梭,不碰倒一杯水?
這背後,都離不開一項被稱為(wei) 機器“眼睛”的核心技術——激光雷達。
而激光雷達要看得清、看得準、看得快,其核心中的關(guan) 鍵,是一顆顆微小的發光芯片。
今天,我們(men) 就來聊一聊這項剛實現國產(chan) 化大規模量產(chan) 、正在重塑機器感知格局的硬科技——二維可尋址VCSEL芯片。
它的突破,就像給機器的“眼睛”裝上了可獨立控製的智慧瞳孔。
VCSEL 的進化之路
先搞懂一個(ge) 基礎問題:VCSEL 到底是什麽(me) ?
簡單說,它就是一款垂直腔麵發射激光器。
那麽(me) 二維可尋址VCSEL又是什麽(me) ?
我們(men) 得先從(cong) 它的前輩——傳(chuan) 統激光發射器說起。
傳(chuan) 統的激光發射器,比如邊發射激光器(EEL),就像一支筆直的手電筒,光線從(cong) 一個(ge) 側(ce) 麵發出,需要複雜的光學器件來引導和掃描。
而VCSEL呢?則可以類比為(wei) 一盞微型吊燈,光線直接從(cong) 頂部表麵垂直射出。這種結構天生就更易於(yu) 集成、功耗更低,很快在人臉識別、光纖通信等領域大放異彩。
但早期的VCSEL芯片有個(ge) 小遺憾:它通常作為(wei) 一個(ge) 整體(ti) 發光,要麽(me) 全亮,要麽(me) 全滅。
這就像你有一個(ge) 由成千上萬(wan) 顆微型燈泡組成的陣列,但開關(guan) 隻有一個(ge) ,無法讓其中指定的某幾排、某幾列燈泡單獨亮起。在需要複雜掃描和圖案投影的激光雷達應用中,這就顯得不夠聰明了。
於(yu) 是,技術升級開始了。
第一步是一維可尋址,可以控製某一行或某一列的燈泡點亮,實現了線掃描。但這還不夠,機器感知的三維世界需要更精細的二維畫麵。
真正的變革來自二維可尋址。這意味著,你可以像控製一個(ge) 巨型顯示屏上的像素一樣,獨立、精準地控製VCSEL芯片上每一個(ge) 或每一組微小的發光單元。想讓哪裏發光、以什麽(me) 圖案發光、按什麽(me) 順序掃描,都可以通過電信號進行數字化編程控製。
這相當於(yu) 從(cong) 整體(ti) 照明的手電筒進化成了可投射任意畫麵的智能微型投影儀(yi) 。這項突破,讓激光雷達擺脫了對部分笨重機械掃描部件的依賴,朝著更固態、更小型、更低功耗的方向邁出了關(guan) 鍵一步。
中國團隊的破局之道
然而,從(cong) 原理走到量產(chan) ,橫亙(gen) 著一道巨大的技術鴻溝:串擾。
想象一下,在一個(ge) 密集的微型燈泡方陣裏,當你隻想點亮中間幾個(ge) 燈泡時,由於(yu) 它們(men) 距離太近,電流和熱量會(hui) 相互影響,導致旁邊的燈泡也蠢蠢欲動,發出不該有的微弱光線。這就是電串擾和熱串擾。
在精密的光學探測中,這種非預期的光汙染會(hui) 導致信號噪聲劇增,測距精度下降,嚴(yan) 重時甚至會(hui) 讓激光雷達眼花繚亂(luan) 。
能否攻克串擾難題,直接決(jue) 定了芯片的可靠性與(yu) 可用性,是行業(ye) 公認的產(chan) 業(ye) 化瓶頸。根據資料顯示,瑞識科技在這一領域取得了突破性進展。
這家2018年於(yu) 深圳成立的企業(ye) ,其核心團隊擁有深厚的半導體(ti) 光電子產(chan) 業(ye) 化經驗。他們(men) 通過獨創的芯片設計與(yu) 工藝,成功抑製了二維掃描中的串擾,大幅提升了芯片的長期工作可靠性和一致性,使得產(chan) 品能夠滿足車載激光雷達嚴(yan) 苛的車規級要求(如IATF 16949認證)。
更關(guan) 鍵的是,他們(men) 實現了大規模量產(chan) 。
瑞識科技在合肥、西安建設了專(zhuan) 業(ye) 的芯片光學封測無塵工廠,構建了100%國產(chan) 化的供應鏈閉環。截至2025年底,其VCSEL芯片累計出貨已超2億(yi) 顆,成為(wei) 全球少數能穩定、大批量供應高性能二維可尋址VCSEL芯片的供應商。
這意味著,中國不僅(jin) 突破了這項核心器件的技術壁壘,更打通了從(cong) 設計、製造到封測的完整產(chan) 業(ye) 化鏈條,將技術牢牢掌握在了自己手中。
二維可尋址 VCSEL 的核心應用
那麽(me) ,這顆“智慧”的發光芯片,具體(ti) 是如何在機器中工作的呢?我們(men) 來看幾個(ge) 核心場景:
1. 無人駕駛出租車(Robotaxi)的感知核心
在滴滴、小馬智行等企業(ye) 的無人駕駛出租車上,實現360度無死角的高精度感知是安全運營的基石。這通常需要裝備多顆激光雷達,構成冗餘(yu) 且可靠的感知係統。
二維可尋址VCSEL芯片憑借其高可靠性、高性能和可編程掃描的特性,成為(wei) 這些雷達核心的發光部件,為(wei) 車輛在複雜的城市路況中穿行提供關(guan) 鍵的環境數據,確保能夠精準識別遠處的行人、車輛以及各種突發狀況。
2. 機器人的“智慧之眼”
如果說Robotaxi是道路上的老司機,那麽(me) 正在快速進化的具身機器人、割草機器人等,則對空間感知能力提出了全新的要求。
以智元機器人等企業(ye) 推出的新一代具身機器人為(wei) 例,它們(men) 需要實時構建環境地圖,識別並抓取特定物體(ti) ,這背後離不開高性能的3D視覺感知。例如,速騰聚創為(wei) 某款新型具身機器人定製的激光雷達,就采用了瑞識科技的二維可尋址VCSEL芯片,賦予機器人精細的感知能力。
同樣,在戶外割草機器人領域,二維可尋址VCSEL芯片能夠幫助機器人克服光線變化、地形複雜的挑戰,實現精準的邊界劃定和無序割草,為(wei) 智能機器設備從(cong) 室內(nei) 走向更廣闊的戶外複雜場景提供了可靠的技術支撐。
3. 智能汽車的“補盲利器”
在L2+及以上級別的智能駕駛中,車輛周身需要布滿“眼睛”。
前向主雷達像是望遠鏡的作用,可以看得遠;而側(ce) 向的補盲激光雷達則像是廣角鏡,負責感知近處、側(ce) 方、低矮的障礙物,如突然竄出的行人、路緣石、矮樁等。
傳(chuan) 統補盲雷達可能依賴機械旋轉,體(ti) 積大、成本高。而采用二維可尋址VCSEL芯片的固態補盲雷達,無需複雜運動部件,可以做得更薄、更易集成在車燈或翼子板內(nei) 。芯片通過快速編程,控製激光光束以特定圖案掃描側(ce) 方區域,實現高精度、高刷新率的近距離感知。
據悉,瑞識科技的車規級VCSEL芯片已應用於(yu) 智己、極氪等車型,並與(yu) 比亞(ya) 迪等車企深化合作,正推動這項技術向更多車型普及。
4. 工業(ye) 感知與(yu) 無人機探索
在工業(ye) 領域,二維可尋址VCSEL芯片的高精度和可編程性可用於(yu) 工業(ye) 機器人的視覺引導,實現高精度抓取、定位和檢測,推動工業(ye) 製造向智能化、精細化升級。
展望未來,隨著芯片成本的進一步下探和體(ti) 積的持續縮小,它也有望賦能物流無人機、巡檢無人機,使其在複雜環境下實現精準的自主避障和降落,開啟更廣闊的創新應用空間。
為(wei) 何它的突破如此重要?
一顆小小的芯片,為(wei) 何能引發如此大的關(guan) 注?因為(wei) 它是整個(ge) 激光雷達產(chan) 業(ye) 鏈升級的一個(ge) 關(guan) 鍵支點。
從(cong) 產(chan) 業(ye) 鏈全景來看:
•上遊,它帶動了半導體(ti) 外延片(GaAs等)、光學元件、封裝材料等一係列國產(chan) 供應鏈的發展。
•中遊,它直接決(jue) 定了激光雷達整機(禾賽科技、速騰聚創等公司產(chan) 品)的性能、體(ti) 積和成本,是激光雷達走向固態化、低成本化的核心驅動力。
•下遊,它賦能了智能汽車、服務機器人、工業(ye) 檢測等終端應用的性能飛躍。
瑞識科技的量產(chan) 突破,其意義(yi) 在於(yu) :它使得fun88官网平台雷達產(chan) 業(ye) 鏈在關(guan) 鍵的發射端核心器件上實現了自主可控,並走在了世界前列。
這不僅(jin) 降低了下遊整機廠商的供應鏈風險和采購成本,更通過技術迭代,推動了整個(ge) 產(chan) 業(ye) 鏈向更高性能、更優(you) 成本的結構升級。
可以說,它撬動了國產(chan) 激光雷達產(chan) 業(ye) 在全球化競爭(zheng) 中走向高端的關(guan) 鍵一步。
更智能的光將照亮何處?
隨著二維可尋址VCSEL芯片產(chan) 能的持續提升和成本的不斷下探,它的光芒將照向更廣闊的領域:
•車載滲透加速:從(cong) 高端車型逐步下沉到主流新能源車型,讓更安全、更高效的智能輔助駕駛成為(wei) 標配。
•機器人形態拓展:從(cong) 具身機器人、割草機器人到商用配送機器人、安防巡檢機器人,賦予更多移動機器人以強大的空間感知能力。
•新場景融合探索:在AR/VR交互、智能穿戴體(ti) 征監測、甚至醫療美容等創新領域,其精確的光控製能力都有巨大的想象空間。
從(cong) 實驗室裏一個(ge) 微米級的發光點,到工廠中穩定流片的千萬(wan) 顆芯片,二維可尋址VCSEL的故事,是一條典型的中國硬科技攀登路徑:在一個(ge) 看似微小的點上深入鑽研,最終通過一個(ge) 核心元器件的突破,為(wei) 整個(ge) 機器感知的麵帶來了新的可能。
所以,當你在路上感受到智能汽車帶來的安全與(yu) 從(cong) 容,或是看到機器人靈巧地抓取物體(ti) 、精準地穿梭於(yu) 複雜環境時,別忘了,背後有這麽(me) 一束中國的智慧之光在默默工作。
轉載請注明出處。







相關文章
熱門資訊
精彩導讀





















關注我們

